A viabilidade econômica de uma planta de biodiesel dependerá em grande parte do preço de venda do biodiesel e de ser possível a venda da glicerina também. Dependendo destes preços tanto a receita como o payback do investimento da planta poderiam ser calculadas. O preço de venda do biodiesel deverá ser em princípio similar ou menor que o preço de venda do diesel metropolitano fornecido nos postos de combustíveis a fim de propiciar o consumo do biodiesel. Já no caso da glicerina, foi observado que o preço de venda deste subproduto diminuiu desde 1,5 US$/kg desde
1997 até valores aproximados de 1,0 US$/kg (1,8 – 2,0 R$/kg) em 2009 [QUIM e DERIVADOS (Rev), 2009].
Para o cálculo da receita anual, foi considerado um preço de venda do biodiesel (PVBIO) de 0,121 US$/kWh (2,0 R$/litro), valor similar ao preço de venda do diesel
metropolitano nos postos de combustível da região sudeste do Brasil [BIODIESEL (Rev), 2008], já para o preço de venda da glicerina (PVGLI) foi considerado um valor
de 0,2 US$/kWh (2,0 R$/kg). Nas Figs. 8.17, 8.18, 8.19, 8.20 e 8.21 se apresenta a variação do Payback do investimento variando os preços de venda do biodiesel e da glicerina. A receita anual é calculada de acordo com a venda ou não venda da glicerina produzida.
8.9.1 CONSIDERANDO A VENDA DA GLICERINA
(
PV C)
H Y12.3(
PV C)
H Y14.2RA= BIO − BIO ⋅ ⋅ + GLI − GLI ⋅ ⋅ (8.59)
RECEITA ANUAL (Payback)
-200.000,00 -140.000,00 -80.000,00 -20.000,00 40.000,00 100.000,00 160.000,00 220.000,00 280.000,00 340.000,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Periodo de amortização, k R A ( U S $/a n o ) r = 4% r = 8% r = 10% r = 15%
Figura 8.17. Receita anual. PVBIO = 2,074 R$/litro (1,09 US$/litro), PVGLI= 2,0 R$/kg
RECEITA ANUAL (Payback) -200.000,00 -140.000,00 -80.000,00 -20.000,00 40.000,00 100.000,00 160.000,00 220.000,00 280.000,00 340.000,00 1 2 3 4 5 Periodo de amortização, k RA (US $/ an o ) r = 4% r = 8% r = 10% r = 15%
Figura 8.18. Receita anual. PVBIO = 2,13 R$/litro (1,12 US$/litro), PVGLI= 2,0 R$/kg
(1,05 US$/kg) - Rel Mol 6:1, 8000 ton/ano, 8000 h/ano
RECEITA ANUAL (Payback)
-300.000,00 -240.000,00 -180.000,00 -120.000,00 -60.000,00 0,00 60.000,00 120.000,00 180.000,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Periodo de amortização, k R A ( U S $/a n o ) r = 4% r = 8% r = 10% r = 15%
Figura 8.19. Receita anual. PVBIO = 2,035 R$/litro (1,071 US$/litro), PVGLI= 2,0 R$/kg
RECEITA ANUAL (Payback) -200.000,00 -140.000,00 -80.000,00 -20.000,00 40.000,00 100.000,00 160.000,00 220.000,00 1 2 3 4 Periodo de amortização, k RA (US $/ an o ) r = 4% r = 8% r = 10% r = 15%
Figura 8.20. Receita anual. PVBIO = 2,074 R$/litro (1,09 US$/litro), PVGLI= 2,5 R$/kg
(1,32 US$/kg) - Rel Mol 6:1, 8000 ton/ano, 8000 h/ano
RECEITA ANUAL (Payback)
-200.000,00 -140.000,00 -80.000,00 -20.000,00 40.000,00 100.000,00 160.000,00 220.000,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Periodo de amortização, k R A ( U S $/a n o ) r = 4% r = 8% r = 10% r = 15%
Figura 8.21. Receita anual. PVBIO = 2,074 R$/litro (1,09 US$/litro), PVGLI= 1,70 R$/kg
8.9.2 SEM CONSIDERAR A VENDA DA GLICERINA
(
PV C)
H Y12.3 C H Y14.2RA= BIO − BIO ⋅ ⋅ − GLI ⋅ ⋅ (8.60)
RECEITA ANUAL (Payback)
-140.000,00 -120.000,00 -100.000,00 -80.000,00 -60.000,00 -40.000,00 -20.000,00 0,00 20.000,00 40.000,00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 Periodo de amortização, k RA ( US $/ an o ) r = 4% r = 8% r = 10% r = 15%
Figura 8.22. Receita anual. PVBIO = 2,194 R$/litro, PVGLI= 0 R$/kg, Rel Mol 6:1, 8000
ton/ano, 8000 h/ano
RECEITA ANUAL (Payback)
-140.000,00 -120.000,00 -100.000,00 -80.000,00 -60.000,00 -40.000,00 -20.000,00 0,00 20.000,00 40.000,00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 Periodo de amortização, k R A ( U S $/a n o ) r = 4% r = 8% r = 10% r = 15%
Figura 8.23. Receita anual. PVBIO = 2,211 R$/litro, PVGLI= 0 R$/kg, Rel Mol 6:1, 8000
RECEITA ANUAL (Payback) -80.000,00 -50.000,00 -20.000,00 10.000,00 40.000,00 70.000,00 100.000,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Periodo de amortização, k R A ( U S $/ ano) r = 4% r = 8% r = 10% r = 15%
Figura 8.24. Receita anual. PVBIO = 2,246 R$/litro, PVGLI= 0 R$/kg
CAPITULO 9
CONCLUSÕES
O estudo apresentou uma proposta para o cálculo do custo do biodiesel e da glicerina como subproduto com base na análise termoeconômica incorporando custos do CO2 como crédito de carbono de uma planta de produção de biodiesel de 8000 ton
de produção anual e 8000 horas de operação. O estudo incluiu cálculo das exergia específicas físicas e químicas dos fluxos em cada etapa da planta, cálculo dos incrementos exergéticos e cálculo das irreversibilidades em cada etapa da planta também assim como no sistema em geral.
Para o cálculo dos incrementos exergéticos e cálculo da exergia física dos determinados fluxo em cada etapa foi utilizado o software de simulação química “HYSYS 3.2”, já para o cálculo da exergia química foram calculadas em base à literatura científica termodinâmica. Mediante o cálculo exergético, foi encontrado que a menor irreversibilidade do sistema se refere ao processo com uma relação molar de 6:1 e temperatura de reação de 60°C no processo de transesterificação.
A partir da análise termoeconômica pode-se concluir que o menor custo de manufatura exergético coincide com o menor valor das irreversibilidades encontradas no sistema. Este caso em particular é aquele cuja temperatura de reação é de 60°C, relação molar (álcool/óleo) de 6:1 e uma produção de 8000 ton de biodiesel por ano com 8000 horas de operação. O custo do biodiesel e glicerina, com uma taxa anual de juros de 4% e período de amortização de 1 ano, foi de 0,1401 US$/kWh (2,402 R$/litro) e 0,0269 US$/kWh (0,1422 US$/kg) respectivamente. Para o cálculo da receita anual foi considerado um preço de venda do biodiesel e da glicerina de 2,074 R$/litro e 2,0 R$/kg respectivamente segundo os preços atuais do mercado Brasileiro em comparação com o preço do diesel metropolitano e da glicerina. Sendo assim o período do retorno do investimento foi a partir do terceiro ano. Dependendo do
aumento ou diminuição dos preços de venda tanto do biodiesel e da glicerina, o payback tenderá a aumentar ou diminuir significativamente, isto pode ser observado claramente nas figuras do capítulo anterior. Fica evidente que a venda da glicerina é de vital importância a fim de diminuir o preço de venda do biodiesel conseguindo melhores payback para a planta em estudo.
Por outro lado, segundo a análise de emissões do biodiesel nos motores de combustão interna; a frota veicular do Brasil nos últimos 5 anos (Dez 2003 – Janeiro 2009), incluindo caminhões, tratores, ônibus de pequeno e grande porte se incrementou em 659 503 veículos, os quais emitiram na atmosfera aproximadamente 106,18 Mton de CO2. Se essa frota veicular tivesse usado B2 nos últimos 5 anos, as
emissões de CO2 diminuiriam 1,6%, com B5, as emissões diminuiriam 3,9 % e com
B20, as emissões diminuiriam 15,7 %.
A produção de veículos nacionais por tipo de combustível do ano 2008 totalizou 3 215 976 veículos, sendo os veículos “Flex Fuel” os que mais se produzem, seguidos pelos veículos a gasolina e diesel. Estes veículos emitiram, em 2008, 16,61 Mton de CO2. Se na matriz energética de combustível começar a utilizar misturas de biodiesel
(B20) para os veículos diesel, as emissões totais de CO2 considerando o resto de
veículos (flex fuel, gasolina e álcool) totalizariam 14,89 Mton de CO2, o que significa
10,29% menos que o total.
Por último, a eficiência ecológica calculada para motores de combustão interna, para os combustíveis analisados: gás natural, álcool, gasolina, diesel, biodiesel B100 e biodiesel B20, são: 91,95 %, 84,97 %, 82,84 %, 77,34 %, 87,58 % e 78,94 %, respectivamente. O estudo mostra que o uso do biodiesel como combustível alternativo para motores diesel, desde um ponto de vista ecológico, é melhor que o uso do diesel apresentando maiores valores de eficiência ecológica. Os valores obtidos nos Caps. 5 e 6 do presente estudo são relevantes e significativos considerando que segundo as últimas notícias o governo brasileiro se está estudando a possibilidade de permitir o uso de óleo diesel em veículos de passeio para os próximos anos o que aumentaria a
demanda de biodiesel e a conseqüente diminuição das toneladas de CO2 emitidas na
atmosfera.
Como sugestões para futuros trabalhos poderia se aplicar a mesma metodologia para calcular custo do biodiesel e da glicerina usando óleo de fritura, com catalisadores tanto básicos como ácidos ou até enzimas. Outra alternativa seria utilizar etanol em vez de metanol na reação de transesterificação, a fim de evidenciar os melhores custos de produção, levando em conta que o Brasil é o primeiro pais exportador de etanol no mundo. Finalmente sugere-se a construção de um protótipo experimental na produção de biodiesel ou efetuar uma coleta de dados em uma planta já existente para a validação destes resultados.
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